CN107995064A - 基于虚拟化技术的测试平台搭建方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于虚拟化技术的测试平台搭建方法，所述测试平台包括物理服务器、存储和光纤交换机，在所述物理服务器安装VMware vSphere软件，用于虚拟化物理服务器，配置VMware vCenter作为整个虚拟化环境的管理端，用于管理物理服务器及虚拟服务器；通过VMware vSphere虚拟化软件的部署过程，按照VMware vSphere部署文档，对测试环境进行搭建。本发明所述测试平台搭建方法，通过采用虚拟环境架构，可以根据运维工作需要，快速搭建符合运维需要的多样化测试环境，以满足不同运维工作的IT硬件需求，具有快速、灵活等优点，减少运维人员工作量，提高运维效率，通过在测试环境中对应用系统变更操作“先验证，后实施”，降低运维风险，保证信息系统稳定运行。

Description

基于虚拟化技术的测试平台搭建方法

技术领域

本发明涉及一种应用测试平台搭建方法，尤其涉及一种基于虚拟化技术的测试平台搭建方法。

背景技术

信息化建设的不断深入，应用系统的可靠稳定运行对公司的业务连续性影响越来越大。但一些运维工作，如安全加固、补丁更新、系统优化调式、系统上线、版本更新、功能测试等，往往需对正式运行的应用系统进行配置更改，更改测试后才能运行，若未对这些变更进行有效的测试，直接在生产环境中进行，会带来不可预估的运维风险，影响应用系统的正常运行。传统的做法，需准备物理服务器，安装配置同样的环境，然后对这些变更内容进行测试，工作量非常大，随着应用系统数量的增长，这种矛盾日益突出。如何利用有限的运维资源，实现有关运维工作“先验证，后实施”，降低运维风险，确保系统安全稳定运行，成为业界运维管理面临的重要问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服以上所述缺陷，提供一种基于虚拟化技术的的测试平台搭建方法，实现多样化测试环境快速搭，可实现单台或批量创建，该方法可大大减少运维人员工作量，提高运维效率，实现有关运维工作“先验证，后实施”，降低运维风险。

为了解决以上所述技术问题，本发明提出基于虚拟化技术的测试平台搭建方法，所述测试平台包括四台物理服务器、一台存储和两台光纤交换机，在所述物理服务器安装VMware vSphere软件，用于虚拟化四台物理服务器，配置一台虚拟化管理控制台VMwarevCenter作为整个虚拟化环境的管理端，用于管理四台物理服务器及虚拟服务器，具体搭建方法如下：

（1）ESXi Server的安装和配置

将ESXi6.0 ISO镜像文件的安装光盘装入4服务器，完成安装后重新引导系统，设置ROOT密码、VMkelnelManager端口、IP地址、主机名、配置DNS 服务器和域名参数，完成ESXiServer主机的建立；

（2）安装VMware vSphere Client

安装配置完ESXi主机后，通过与ESXi主机能够通信的PC用浏览器输入ESXi的主机名或IP地址访问，出现vSphere Client下载链接，或者通过光盘安装vSphere Client组件，然后连接到ESXi主机，对ESXi主机进行管理；

（3）安装和配置vCenter Server Manager

在所述虚拟化管理控制台VMware vCenter安装64位的windows 2008 R2企业版操作系统和配置网络环境，并安装vCenter Server平台工具，在系统服务中出现vCenter Server的服务后，使用vSphere Client 登录到vCenter Server服务器并对其进行虚拟数据中心创建、添加识别到的ESXi主机，即可通过vCenter Server管理平台实现对虚拟机架构的统一管理；

（4）配置共享存储

利用VMware HA 技术构架实现高可用集群，在VMware中，选择主机→属性→存储卡，记录该主机的WWN号，将所述四台服务器接入所述两台光纤交换机中，在交换机中，将所述服务器划入相同的zone中；在存储中，将所述服务器划为一组，进行相同的mapping，划分LUN及命名，记录LUN号；对每一台物理服务器分别选择添加存储器，选定磁盘/LUN，选择相应的LUN，按照提示操作完成存储空间的添加；

（5）新建虚拟机，安装操作系统

将操作系统ISO镜像存放在ESXi主机中，通过vSphere Client登录ESXi主机；根据需求分配CPU、内存、存储空间、网络资源等建立虚拟机，安装虚拟机操作系统；

（6）创建模板

将所述步骤（5）安装完的第一个虚拟机作为模板，快速复制多个同类操作系统的虚拟机；

（7）对虚拟系统测试

部署完成后，进行切换主机、切换存储、异常宕机、P2V迁移等功能测试，保证相关功能正常。

虚拟化技术已经涉及IT 领域的各个层面，如在金融、医疗、教育、电力、数据中心建设、容灾备份等行业得到广泛的应用。虚拟化技术包括服务器虚拟化技术、桌面虚拟化技术和应用虚拟化技术三个方面，本发明是主要基于服务器虚拟化技术提出的。

服务器虚拟化技术是一种“软件定义”技术，通过软件定义虚构出硬件，从而实现在一个硬件平台中同时独立地虚拟若干主机(即虚拟机)，每个虚拟机有独立的CPU、硬盘、内存、I/O、网卡等硬件设备（见附图 1），同时，虚拟机上可以按照需求安装不同的操作系统，以满足不同运维工作的IT硬件需求。换言之，虚拟机是不受物理限制的资源逻辑表达，一个物理服务器可划分出很多虚拟资源(分区)，这种多个异构资源看起来就像是一个资产的集合。由于虚拟机使用的“硬件”是软件定义虚构出来的，这就决定了虚拟机可以像软件一样灵活部署而不需要考虑与硬件相关的内容（如不同类型的操作系统、设备的驱动等）。这种技术可以解决应用软件与硬件平台紧耦合问题（因为应用软件与服务器、内存、网络、存储等资源关联紧密，而虚拟化后，应用软件不用关心运行在那个虚拟机上）。

本发明的有益效果：本发明所述测试平台搭建方法，通过采用虚拟环境架构，不必考虑与硬件相关的内容，可以根据运维工作需要，快速搭建符合运维需要的多样化测试环境，以满足不同运维工作的IT硬件需求，具有快速、灵活等优点，可减少运维人员工作量，提高运维效率，尤其是以P2V方式实现应用系统从生产环境到测试环境迁移的运维工作，效果更为明显。通过在测试环境中对应用系统变更操作“先验证，后实施”，降低运维风险，保证信息系统稳定运行；所述测试平台搭建方法中的物理服务器可以利用现有的旧服务器来实现，提高了服务器利用率，减少不必要的浪费，是电网精细化管理的生动体现。

附图说明

图1为服务器虚拟化技术架构示意图；

图2为本发明所述测试平台的总体架构示意图。

附图中的标记说明：

1、物理服务器；2、存储；3、光纤交换机；4、虚拟化管理控制台。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

本发明提出的基于虚拟化技术的测试平台搭建方法，所述测试平台包括四台物理服务器1、一台存储2和两台光纤交换机3，在所述物理服务器安装VMware vSphere软件，用于虚拟化四台物理服务器，配置一台虚拟化管理控制台VMware vCenter 4作为整个虚拟化环境的管理端，用于管理四台物理服务器及虚拟服务器，具体搭建方法如下：

（1）ESXi Server的安装和配置

将ESXi6.0 ISO镜像文件的安装光盘装入4服务器，完成安装后重新引导系统，设置ROOT密码、VMkelnelManager端口、IP地址、主机名、配置DNS 服务器和域名参数，完成ESXiServer主机的建立；

（2）安装VMware vSphere Client

安装配置完ESXi主机后，通过与ESXi主机能够通信的PC用浏览器输入ESXi的主机名或IP地址访问，出现vSphere Client下载链接，或者通过光盘安装vSphere Client组件，然后连接到ESXi主机，对ESXi主机进行管理；

（3）安装和配置vCenter Server Manager

在所述虚拟化管理控制台VMware vCenter安装64位的windows 2008 R2企业版操作系统和配置网络环境，并安装vCenter Server平台工具，在系统服务中出现vCenter Server的服务后，使用vSphere Client 登录到vCenter Server服务器并对其进行虚拟数据中心创建、添加识别到的ESXi主机，即可通过vCenter Server管理平台实现对虚拟机架构的统一管理；

（4）配置共享存储

利用VMware HA 技术构架实现高可用集群，在VMware中，选择主机→属性→存储卡，记录该主机的WWN号，将所述四台服务器接入所述两台光纤交换机中，在交换机中，将所述服务器划入相同的zone中；在存储中，将所述服务器划为一组，进行相同的mapping，划分LUN及命名，记录LUN号；对每一台物理服务器分别选择添加存储器，选定磁盘/LUN，选择相应的LUN，按照提示操作完成存储空间的添加；

（5）新建虚拟机，安装操作系统

将操作系统ISO镜像存放在ESXi主机中，通过vSphere Client登录ESXi主机；根据需求分配CPU、内存、存储空间、网络资源等建立虚拟机，安装虚拟机操作系统；

（6）创建模板

将所述步骤（5）安装完的第一个虚拟机作为模板，快速复制多个同类操作系统的虚拟机；

（7）对虚拟系统测试

部署完成后，进行切换主机、切换存储、异常宕机、P2V迁移等功能测试，保证相关功能正常。

实施例：玉溪供电局各类应用系统多达60余套，服务器数量超过180台，操作系统、数据库、中间件类型繁多，安全加固、补丁更新等常规运维工作量巨大，若未对这些操作进行有效的测试，直接在生产环境中进行，会带来不可预估的运维风险，影响相关系统的正常运行。针对这种情况，本实施例采用VMware vSphere虚拟化软件进行测试环境的搭建，具体如下：

硬件环境：1台DELL Power Edge R710 服务器，3台DELL Power Edge R720 服务器，1台HW-5300V3存储、2台HP 光纤交换机；

软件环境：4 台DELL 服务器安装VMware vShpere软件，用于虚拟化4 台服务器，构成一个资源池，配置VMware vCenter作为整个虚拟化环境的管理端，用于管理4台物理服务器及虚拟服务器。详细配置如表 1所示。

表 1 测试环境软、硬件详细配置

这里采用物理配置相近的主机（物理服务器）及共享存储的目的是采用 VMware HA技术构架实现高可用集群，因为将 VMware 的虚拟机操作系统、其他数据盘等部署在共享存储上，是实现VMware高可用的前提条件之一。整个测试环境的总体架构示意图如附图 2所示。

测试环境的搭建，主要就是VMware vSphere虚拟化软件的部署过程，按照VMwarevSphere部署文档，整个过程主要有以下几个步骤：

1、ESXi Server的安装和配置

ESXi是Vmware公司专为运行虚拟机、最大限度降低配置要求和简化部署而设计的专用的操作系统，有多个不同的版本，这里用的是6.0。

将ESXi6.0 ISO镜像文件（镜像文件即系统安装文件）的安装光盘分别安装到四台物理服务器上，通过这四台服务器来虚拟出多台的服务器，按照屏幕提示操作即可，完成安装后重新引导（启动）系统，设置ROOT密码、VMkelnelManager端口、IP地址、主机名、配置DNS服务器，域名等基本参数，完成ESXi Server主机的建立。

DNS 服务器：DNS（Domain Name Server）域名服务器，是进行域名(domain name)和与之相对应的IP地址 (IP address)转换的服务器，配置以后才能通过域名访问应用系统和虚拟化管理控制台（VMware vCenter）。

2、安装VMware vSphere Client

VMware vSphere Client不是虚拟机，是一个管理VMware vCenter 和 Esxi服务器的客户端。

安装配置完ESXi主机后，通过与ESXi主机能够通信的PC用浏览器输入ESXi的主机名或者是IP地址访问，就会出现vSphere Client下载链接，也可以通过光盘安装vSphereClient组件，然后连接到ESXi主机，对ESXi主机进行管理，如添加主机、配置虚拟网络 (虚拟端口组、网卡绑定、网络安全策略等)、配置VMFS 存储卷、创建群集、创建资源池等。

3、安装和配置vCenter Server Manager

在一台专用服务器（如图2中的VMware vCenter）安装64位的windows 2008 R2企业版操作系统和配置网络环境，并安装vCenter Server平台工具。安装完vCenter Server后，在系统服务中出现vCenter Server的服务，使用vSphere Client 登录到vCenter Server服务器并对其进行虚拟数据中心创建、添加识别到的ESXi主机，这样即可通过vCenterServer管理平台实现对虚拟机架构的统一管理。在以后的工作中，若4台物理主机无法支撑很多虚拟机时，可以再增加物理主机，此时，只需要将增的物理服务器安装VMware ESXi虚拟化软件后就可将其加入到同一群集中（有配置界面，连接好线缆、配置IP地址、主机名就可以发现，按步骤添加就行），保证了测试环境较好的扩展性。

4、配置共享存储

利用VMware HA 技术构架实现高可用集群(因为虚拟机可以运行在4台物理机的任何一台上，所以可用性较高）。在VMware中，选择主机→属性→存储卡，记录该主机的WWN号。将准备配置成集群的主机（即4台物理服务器）都接入相同的2台光纤交换机中，在交换机中，将以上主机划入相同的zone中；在存储中，将以上主机划为一组，进行相同的mapping，划分LUN及命名，记录LUN号。在以上的主机组中，选取一台主机，选择添加存储器，选定磁盘/LUN，选择相应的LUN（注意显示的LUN号应该与存储中显示的LUN号相同），按照提示操作即可完成存储空间的添加。

本发明中提到的几个概念需要解释一下：

（1）lun的概念

lun的全称是logical unit number，也就是逻辑单元号。scsi总线上可挂接的设备数量是有限的，一般为6个或者15个，可以用target ID(也有称为scsi ID的)来描述这些设备，设备只要一加入系统，就有一个代号，在区别设备的时候,只要说代号就可以了。

而实际上需要描述的对象是远远超过该数字的，于是引进了lun的概念，也就是说，lun ID的作用就是扩充了target ID；每个target下都可以有多个lun device，通常简称lun device为lun，这样，每个设备的描述就由原来的target x变成target x lun y了,那么，显而易见地,描述设备的能力增强了。就好比,以前给别人邮寄东西,写地址的时候,可以写:

xx市人民大街54号 xxx(收)

但是自从高楼大厦越来越多,你不得不这么写:

xx市人民大街54号xx大厦518室 xxx (收)

综上所述,lun就是为了使用和描述更多设备及对象而引进的一个方法而已,并没什么特别的地方。

（2）lun masking，lun mapping

有了独立的磁盘阵列之后，服务器只要看到存储的控制系统，就有可能使用磁盘阵列的磁盘资源，但是磁盘阵列不可能只为某一个服务器来使用，它必须管制主机使用某部分磁盘资源，这个管制分为两个部分：一部分是lun mapping,类似于绿色通道，作用是保证服务器能看到某部分存储资源；另一部分是lun masking，类似于警戒线，作用是保证服务器只可访问分配给它的存储资源，而没分配给服务器的资源，则禁止访问。

实现lun masking和lun mapping有三种方法：一是基于存储控制系统来设置，二个是基于存储交换系统来设置，三个是基于服务器os来设置。

基于存储控制系统的设置，是比较常见的设置，比如很多磁盘阵列的控制系统，本身就能设置lun被某服务器看到，比如FastT的partition功能。

5、新建虚拟机，安装操作系统

将操作系统ISO镜像存放在ESXi主机中，通过vSphere Client登录ESXi主机。根据需求分配CPU、内存、存储空间、网络资源等后建立虚拟机，安装虚拟机操作系统。采用ISO镜像文件安装操作系统，可提高系统的安装速度及方便以后系统组件安装。

6、创建模板

将安装完第一个虚拟机作为模板，可快速地复制多个同类操作系统的虚拟机。根据需要，可创建了多个不同系统类型的虚拟机模板。依据不同的运维工作需求，执行克隆功能，快速生成所需的虚拟服务器。

7、对虚拟系统测试

部署完成后，需要进行切换主机、切换存储、异常宕机、P2V迁移等功能测试，保证相关功能正常。

vSphere Client（VC）控制台为管理员提供了一个可视化管理窗口，利用VC可方便地对所有宿主机（即所述物理服务器）、虚拟机及其软硬件资源进行管理和配置。如新建虚拟机、启动和迁移虚拟机、改变虚拟机的硬件配置、监控系统利用率和性能、查看完整的资源映射和拓扑图、安全和访问控制、编程接口，对运行中的虚拟机进行软件安装与调试等功能。所有的远程操作与管理员通过键盘和鼠标管理服务器完全相同。

采用本实施例所述搭建方法搭建的测试平台已成功应用于玉溪供电局信息系统运维管理工作中，取得了一定的效果，具体如下：

1、提高运维工作效率

在传统方式中，部署一个应用需要以下几个步骤：物理主机准备、操作系统安装、系统运行环境配置（数据库、中间件安装）、测试、运行。安装一个应用少则耗费几个小时多则几天，并且需要全程跟踪实施进度，这种方式很容易出现安装被错误中止、不同模块的部署人员在沟通或交接时出现差错等。采用本发明所述基于虚拟化技术的测试平台以后，准备系统运行的环境其实就是新建一个封装好的操作系统和应用程序的虚拟机。虚拟机的安装、配置和管理都很方便，只需输入激活配置参数、拷贝虚拟机、启动虚拟机、激活虚拟机即可，只需要几分钟至几十分钟，相对于传统方式，大大缩短了部署时间，实现服务器部署实施的快速响应。本实施例以两个常见的运维工作场景为例，对比了其工作效率。

（1）环境部署

系统环境：windows server 2008 data center，SQL server 2008，tomcat-6.0.43。

表 2 环境部署效率对比

（2）系统迁移

系统环境：RHEL 5.8 64bit，oracle 10.2.0.5，Weblogic 9.2.3.0，数据量139.7GB。

表 3 系统迁移效率对比

从表 2、表 3可以看出，环境部署类工作效率提升49.78%%，系统迁移类工作效率提升838.71%，提升效果十分明显，实现了测试环境的快速部署。

由于虚拟机使用的“硬件”是软件定义虚构出来的，这就决定了虚拟机可以像软件一样灵活部署而不需要考虑与硬件相关的内容，服务器虚拟化提供的封装性（虚拟机可封装于文件之中，通过简单的文件复制实现快速部署、备份及还原）和隔离性使大量应用独立运行于各种环境中，运维人员可以根据运维工作需要，快速搭建符合运维需要的多样化测试环境。

2、动态调度资源

在服务器虚拟化技术中，对服务器进行了池化，用户可以即时地调整虚拟机资源，同时运维人员可以灵活根据虚拟机内部资源使用情况灵活分配调整给虚拟机的资源。

3、提高服务器资源利用率，降低能源消耗，节约成本

使用生产环境淘汰下来4台服务器即可搭建满足玉溪供电局60余套应用系统测试的需要，节省了大量的物理机，提高了物理服务器资源利用率，通过减少运行的物理服务器数量，减少CPU以外各单元的耗电量，达到节能减排的目的。

4、降低运维风险

实现安全加固、补丁更新、系统优化调式、版本更新、功能测试等运维工作“先验证，后实施”，自测试环境上线以来，所有涉及到配置变更的操作均要求先在测试环境中验证，从已完成的20余套应用系统安全加固工作来看，目前没有发生由于安全加固导致系统运行不正常的情况发生，大大降低运维风险，确保信息系统安全稳定运行。

5、进一步规范了IT运维管理工作

利用服务器虚拟化可以将测试环境服务器统一部署，集中管理，构建一个完全虚拟化的开放测试环境，可以跟现有的生产环境完全隔离，配置方便灵活，安全性高实现信息系统上线“测试→上线”流程，未通过竣工验收的，只允许部署在测试环境，避免直接部署在生产环境后带来的一系列管理、运维问题。

Claims (1)

1.一种基于虚拟化技术的测试平台搭建方法，其特征在于，所述测试平台包括四台物理服务器、一台存储和两台光纤交换机，在所述物理服务器安装VMware vSphere软件，用于虚拟化四台物理服务器，配置一台虚拟化管理控制台VMware vCenter作为整个虚拟化环境的管理端，用于管理四台物理服务器及虚拟服务器，具体搭建方法如下：

（1）ESXiServer的安装和配置

将ESXi6.0 ISO镜像文件的安装光盘装入4服务器，完成安装后重新引导系统，设置ROOT密码、VMkelnelManager端口、IP地址、主机名、配置DNS 服务器和域名参数，完成ESXiServer主机的建立；

（2）安装VMware vSphere Client

安装配置完ESXi Server主机后，通过与ESXi Server主机能够通信的PC用浏览器输入ESXi Server的主机名或IP地址访问，出现vSphere Client下载链接，或者通过光盘安装vSphere Client组件，然后连接到ESXi Server主机，对ESXi Server主机进行管理；

（3）安装和配置vCenter Server Manager

在所述虚拟化管理控制台VMware vCenter安装64位的windows 2008 R2企业版操作系统和配置网络环境，并安装vCenter Server平台工具，系统服务中出现vCenter Server的服务后，使用vSphere Client 登录到vCenter Server服务器并对其进行虚拟数据中心创建、添加识别到的ESXi Server主机，即可通过vCenter Server管理平台实现对虚拟机架构的统一管理；

（4）配置共享存储

利用VMware HA 技术构架实现高可用集群，在VMware中，选择主机→属性→存储卡，记录该主机的WWN号，将所述四台物理服务器接入所述两台光纤交换机中，在光纤交换机中，将所述物理服务器划入相同的zone中；在存储中，将所述物理服务器划为一组，进行相同的mapping，划分LUN及命名，记录LUN号；对每一台物理服务器分别选择添加存储器，选定磁盘/LUN，选择相应的LUN，按照提示操作完成存储空间的添加；

（5）新建虚拟机，安装操作系统

将操作系统ISO镜像存放在ESXiServer主机中，通过vSphere Client登录ESXiServer主机；根据需求分配CPU、内存、存储空间、网络资源等建立虚拟机，安装虚拟机操作系统；

（6）创建模板

将所述步骤（5）安装完的第一个虚拟机作为模板，快速复制多个同类操作系统的虚拟机；

（7）对虚拟系统测试

部署完成后，进行切换主机、切换存储、异常宕机、P2V迁移等功能测试，保证相关功能正常。